Verkehrsmodelle und Simulationen

Der Knoten Bern als einer der wichtigsten und publikumsintensiven Bahnhöfe der Schweiz wird bis in das Jahr 2025 massgebend umgebaut, so dass die Publikumsanlagen den wachsenden Ansprüchen auch in die Zukunft hinein entsprechen können. Elemente des Umbaus sind eine neue Personenunterführung der SBB – zwischen der Welle und der heutigen Hauptpassage gelegen –, eine Verbindungspassage der SBB – zwischen der neuen Personenunterführung und der heutigen Hauptpassage – und ein neuer Bahnhof RBS mit Anschluss an die Publikumsanlagen der SBB. Der neue Bahnhof RBS wird unter den Gleisanlagen und Publikumsanlagen der SBB zu liegen kommen. Auf der Basis diverser Studien wurden die Anlagen geplant, dimensioniert, die bauliche Machbarkeit nachgewiesen und bis zur Abgabe des PGV das Layout und die Bauvorgänge optimiert.

Aufgrund der baulichen und räumlichen Enge und der vielen Beteiligten und Betroffenen im und um den Knoten Bern ist das Projekt äusserst komplex und anspruchsvoll. Für die Beurteilung der Dimensionierung und der Sicherheit (auch im Falle einer Evakuierung) wurden die erzeugten Daten der Fussgängermengen und -bewegungen mikroskopisch simuliert.

Die Neugestaltung des Bahnhofplatzes in Bern inklusive aller umliegenden Einrichtungen wird in konzentrierter Bauweise vorgenommen. Dies bedingt für den motorisierten Individualverkehr eine einjährige und für den öffentlichen Verkehr eine halbjährige Sperrung der zentralen Verkehrsachse zwischen Bollwerk und Bubenbergplatz mit entsprechend weiträumigen verkehrlichen Auswirkungen.

Emch+Berger hat unter Berücksichtigung der Anforderungen aller Verkehrsbeteiligten das Verkehrs- und Umleitungskonzept erarbeitet. Neben der Leitung der Projektgruppe wurde trotz ungünstiger Topologie, eingeschränkter Möglichkeiten im Verkehrsnetz und Anforderungen betroffener Anwohner eine optimale Verkehrsführung während der Bauzeit inkl. Änderung von 14 Verkehrsknoten erfolgreich umgesetzt.

Beim Autobahnanschluss Rubigen, Projektteil des Unterhaltabschnittes Rubigen-Thun Nord, realisierten wir zwischen 2017 und 2018 die Modernisierung und Kapazitätserhöhung des Knoten- und Rampenbereiches. 

Das Ziel der Umgestaltung war, die Rückstaus sowohl auf den Rampen wie auch auf der Kantonsstrasse zu reduzieren, bzw. zu vermeiden und die Anlage auch für künftige Verkehrsaufkommen fit zu machen. Dies mit einer modernen Lichtsignalanlage und der Vorbereitung eines Rampenbewirtschaftungssystems. Zudem wurde in den Flächen zwischen den Rampen und der Stammlinie eine Schmutzabwasser- Behandlungsanlage (SABA) realisiert, welche das Wasser des gesamten Unterhaltabschnittes behandelt und anschliessend in die Aare abgibt. Durch den Platzbedarf der neuen vierten Spur auf der bestehenden Brücke der Kantonsstrasse, musste der Langsamverkehr weichen und wird neu über eine Holzbrücke auf einem separaten Trasse über den Anschluss geführt. Alle Massnahmen wurden unter Aufrecherhaltung des Verkehrs und in beengten Verhältnissen realisiert. Von der ersten Ideenskizze bis zum erfolgreichen Projekt- abschluss durften wir dieses Projekt in den verschiedensten Fachdisziplinen begleiten.

Im Gebiet Meierhöfli sollen bestehende Gewerbe- und Wohngebiete verdichtet und neu bebaut werden. Hierzu soll ein Bebauungsplan erarbeitet werden. Die Planung beinhaltet neben den baulichen Veränderungen auch eine angepasste Verkehrserschliessung. Das Verkehrsgutachten auf dem Stand der Vertiefungsstudie zeigt den künftigen Parkfeldbedarf auf und untersucht die verkehrlichen Auswirkungen der geplanten Verdichtung. Insbesondere die Leistungsfähigkeit der angrenzenden Knoten der Kantonsstrasse wurde beurteilt. Das Verkehrsaufkommen der Ist-Situation liess sich durch Verkehrsdetektoren im Bereich der Lichtsignalanlagen und Zählungen vor Ort abbilden. Dem prognostizierten Fahrtengerüst für den verdichteten Zustand liegen Daten des kantonalen Verkehrsmodells sowie das spezifische Verkehrspotenzial auf Basis der Parkfeldberechnung zugrunde. Für beide Zustände wurde mit Hilfe eines Software-Tools die Leistungsfähigkeit der LSA-geregelten Knoten untersucht. Aus dem Vergleich der Zustände «Ist» und «verdichtet» liess sich die verkehrliche Auswirkung der verdichteten Bebauung und der angepassten Erschliessung beurteilen.

In Wolhusen ist eine neue Filiale, mit Erschliessung ab der angrenzenden Kantonsstrasse, geplant. Im Rahmen des Gutachtens war zu klären, ob Rückstau auf der Kantonsstrasse zu erwarten ist und für die Knotenausgestaltung ein Vorsortierstreifen erforderlich ist. Für die verkehrlich massgebende Stunde des Tages wurde ein Fahrtengerüst erstellt. Grundlage hierfür boten unter anderem eine kantonale Verkehrszählstelle, die projektierten Parkfelder und Erfahrungswerte einer Vergleichsfiliale. In einer Software zur Prüfung der Verkehrsqualität wurde der T-Knoten mit dem abgeschätzten Verkehrsaufkommen belastet. Die Untersuchung ergab eine gute Leistungsfähigkeit des Knotens. Zur Verifizierung der Ergebnisse der Sensitivitätsprüfung wurden die Berechnungen mit einem höheren Kundenaufkommen und veränderter Aufteilung am Knoten wiederholt. Auf der Kantonsstrasse konnte für den prognostizierten Zustand keine wesentliche Behinderung des Verkehrsflusses durch Rückstau der projektierten Einfahrt festgestellt werden. Ein Vorsortierstreifen ist aus Sicht der Gesamtverkehrsqualität nicht erforderlich.

Der hochbelastete Nationalstrassenabschnitt SN1.4.4 Zürich-Nordast (Schwamendingen) mit mehr als 110'00 Fahrzeuge je Tag soll auf einer Länge von etwa 1km mit einer Einhausung versehen werden. Die Erstellung dieser Einhausung unter Verkehr ist aufgrund der hohen Belastung, der zentralen Lage und der angrenzenden Bauten sowie der unter dem Abschnitt verlaufenden Tramlinie ein sehr komplexes Vorhaben. Es muss während der Bauzeit mit starken Beeinträchtigungen des fliessenden Verkehrs gerechnet werden.
Der Abstimmung der Bauphasen mit entsprechenden Verkehrsphasen zur Minimierung der negativen Auswirkungen auf den Verkehrs selbst und das Umfeld ist in der Planung grosse Beachtung zu schenken. Emch+Berger ist neben anderen Teilprojekten zuständig für das Teilprojekt Verkehr. In der vertieften Betrachtung der Bau- und Verkehrsphasen sind die Belange aller Verkehrsträger während der Bauzeit zu berücksichtigen. Die angrenzenden städtischen Gebiete sind bezüglich Erschliessung und Verlagerungseffekte in die Überlegungen/Planungen einzubeziehen.

Der im Norden von Bern gelegene Entwicklungsschwerpunkt (ESP) Wankdorf hat aufgrund der vorhandenen und geplanten Sport-, Freizeit-, Einkaufs-, Ausstellungs- und Ausbildungsstätten städtische, kantonale und nationale Bedeutung. Mit der Entwicklung nimmt auch der Verkehr im und um den ESP zu, so dass der Wankdorfplatz, zentrale Verkehrsdrehscheibe, bereits heute seine Kapazitätsgrenze erreicht.
Emch+Berger im Team BE3 haben mit Ihrem Konzept zur Neugestaltung unter Berücksichtigung der Anforderungen des Verkehrs, der Wirtschaft, Bewohner, Kunden, Besucher und der Umwelt den 1. Preis des Ideenwettbewerbs erzielt. In nachfolgenden Planungen wurde das Konzept optimiert. Mit Hilfe einer Mikrosimulation des Verkehrsablaufes auf und um den neuen Wankdorfplatz wurden die Leistungsfähigkeiten der einzelnen Verkehrsanlagen nachgewiesen sowie verkehrliche Kennwerte wie z.B. mittlere Staulängen und Wartezeiten als Entscheidungsgrundlagen erarbeitet.

In einer realistischen Vision für das Zukunftsgebiet SLS in Dietikon wurde im Rahmen eines Studienauftrages durch das bearbeitende interdisziplinäre Planerteam eine gesamtheitliche Lösung für die problematische und sich weiterhin verschärfende Verkehrssituation und des gleichzeitig anhaltenden Bau- und Nutzungsdrucks erarbeitet.

Das optimale Zusammenspiel der Fachdisziplinen Verkehr, Ökonomie, Städtebau und Landschaft ermöglichte die Entwicklung einer ‚realisierbaren Vision‘ Silbernpark unter Berücksichtigung der sehr komplexen Anforderungen. Es wurde ein Richtungswechsel mit den folgenden Massnahmen ausgearbeitet:
Plafonieren des Verkehrsaufkommens
Ausbau des öffentlichen Verkehrs
Schaffung eines attraktiven und sicheren Angebotes für den Langsamverkehr
Errichtung von Nutzungen für qualitätsvolles Wohnen und attraktives Arbeiten
Vernetzung des Naturschutzgebiets mit dem SLS-Areal

Das Verkehrskonzept der Tourismusgemeinde Mayrhofen im Tirol muss der veränderten Situation angepasst und auf die unterschiedlichen Anforderungen der verschiedenen Nutzergruppen abgestimmt werden. Im Hinblick auf die Modernisierung der Penkenbahn, welche mit einer höheren Beförderungskapazität einhergeht, wurde deshalb das bestehende Verkehrskonzept weiterentwickelt. Zur Bewältigung und Optimierung der Verkehrsströme auf der Hauptstrasse, beim Bahnhof und beim Einstieg ins Skigebiet wurde ein effizientes und wirtschaftliches Massnahmenkonzept für den Strassenraum erarbeitet, damit einerseits die Aufenthaltsqualität und das touristische Angebot gestärkt und andererseits negative Auswirkungen wie zusätzliche Verkehrsbelastungen, Lärm, Schadstoffe und Nutzungskonflikte vermieden oder reduziert werden können.

Ergänzend wurden die Auswirkungen der neuen Kapazitäten auf die Planung / Dimensionierung der Seilbahnstationen analysiert und simuliert, so dass das Layout der Stationen entsprechend optimiert werden konnte. Auch die Planung der Seilbahnstation im Tal, der Integration in die dörfliche Situation inkl. der dortigen Ski- und Ortsverkehre wurden simuliert und optimiert.

Entsprechend den Vorgaben der Planungs- und Verkehrskommission bzw. des Gemeinderats waren im Rahmen der Studie "Masterplan Verkehr" für die Gemeinde und die regionale Ebene die verkehrlichen Auswirkungen diverser städtebaulicher und verkehrlicher Entwicklungen abzuschätzen. Im Vordergrund stand die Betrachtung des MIV.

Für verschiedene zukünftige Entwicklungsschwerpunkte sowie massgebende Einzelvorhaben wie auch angedachte verkehrliche Massnahmen waren dazu die Verkehrserzeugungen und die daraus entstehenden Verteilungen der Verkehrsströme abzuschätzen und auch vor dem regionalen Hintergrund zu bewerten. Die allgemeine Verkehrsentwicklung der Region Bern, welche von grosser Bedeutung für die Gemeinde Muri bei Bern ist, war dabei mit einzubeziehen.

Mittels Mikrosimulationen waren die drei Knoten Sternenplatz, Melchenbühl und HACO-Kreisel vertieft zu untersuchen.

Änderungen der Infrastruktur oder des Betriebes einer Verkehrsanlage wie z.B. eines Bahnhofs, eines Flughafens oder einer Freizeitarena führen häufig zu erwarteten aber auch unerwarteten Veränderungen des Verhaltens der Verkehrsteilnehmer. Die Simulation solcher publikumsintensiven Einrichtungen mit Hilfe agentenbasierter Mikrosimulationen erlaubt vielfältige Analysen von zu planenden Massnahmen ohne aufwendige Experimente.

Für eine Abschätzung solcher Verhaltensänderung von Individuen und der daraus resultierenden Veränderungen von z.B. Wegeweiten, Reisezeiten, Umstiegszeiten, Fluchtzeiten wurde für den SBB Bahnhof Bern eine Multi-Agenten-Simulation der Fussgängerbewegungen entwickelt. Jeder einzelne Fussgänger und Zug wird als Agent repräsentiert. Aufgrund aktueller Zählungen, Fahrpläne und Reisendenzahlen wurden in verschiedenen Szenarien die Fussgängerbewegungen während der morgendlichen Spitzenstunden nachgebildet.

Mit den Simulationen wurden Engstellen im System oder Kapazitätsengpässe von Anlagen wie z.B. den Treppen identifiziert. Daraus abgeleitete Massnahmen wurden in ihren Wirkungen untersucht.

Das Areal Bahnhof Dorf - Seehofseeli befindet sich an zentraler Lage im Davoser Ortsteil Dorf. Mit der geplanten Verlegung des Bahnhofs um ca. 250 m in Richtung Seehofseeli besteht die einmalige Chance, ein neues, lebendiges Zentrum und eine funktionale, zeitgemässe Drehscheibe zwischen öffentlichem Verkehr, Langsamverkehr, Individualverkehr und Bergbahnen zu schaffen. Die bestehende touristische und urbane Infrastruktur sowie die umliegenden Hotelnutzungen werden durch eine neue, vom Verkehr abgekoppelte Begegnungszone und einem verkehrsfreien Promenadenabschnitt aufgewertet.
Die komplette Neuorganisation sämtlicher Verkehrsanlagen im Ortszentrum in Abstimmung mit der städtebaulichen Entwicklung stellt höchste Anforderungen an die beteiligten Planer und Architekten. Zudem gilt es die umfangreichen raumplanerischen und städtebaulichen Konzepte, welche parallel zum Generationenprojekt erarbeitet werden, zu beachten.
Der Tourismus in Davos führt dazu, dass das Verkehrsaufkommen in Davos saisonal stark variiert. Die Anlagen für den motorisierten Verkehr, den Fuss- und Radverkehr sowie für den öffentlichen Verkehr müssen den Leistungsanforderungen während dem Spitzenverkehr in der Skisaison genügen. Darüber hinaus ist eine Qualität der Aussenräume zu schaffen, die auch in der Nebensaison den hohen Anforderungen genügt. 

Mit der Bündelung der Parkierungsanlagen in Davos Dorf und den direkten Anschlüssen an den Perimetergrenzen, wird der Verkehr auf direktem Weg in die Abstellanlagen geführt und das Ortszentrum deutlich entlastet. Darüber hinaus werden Flächen für die übrigen Verkehrsteilnehmer freigespielt. Die Fuss- und Radwegbeziehungen werden optimal auf die Bedürfnisse abgestimmt und der neue Bushof erfüllt alle Anforderungen an behindertengerechtes Bauen im öffentlichen Raum. Ein wesentlicher Bestandteil des neuen Ortszentrum ist die Quartierverbindung. 

Im Westen von Bern entsteht das durch den weltbekannten Architekten Daniel Liebeskind entworfene Freizeit- und Erholungszentrum westside. Dieses ist integriert in die Überbauung Brünnen mit einem breiten Nutzungsangebot vom Einkaufszentrum über Möbelcenter, Fachmarkt, Kinokomplex, Hotel, Wohnen bis Erlebnisbad. Es entsteht ein Ort der Begegnung und ein architektonisches Wahrzeichen von Weltformat.

Emch+Berger erarbeitete das Gesamtkonzept Verkehr für alle Verkehrsträger, die Basis- und Detailerschliessung ÖV/MIV/LV sowie den Umweltverträglichkeitsbericht, mit Schwerpunkt bei der Erstellung der Verkehrsprognosen (Verkehrsnachfrage und Verkehrsumlegungen) sowie der Schätzung der damit verbundenen Auswirkungen (Lärm, Luft) und der Konzeption der notwendigen flankierenden Massnahmen zur Minderung negativer Beeinträchtigungen.

Im Rahmen einer Vertiefungsstudie wurde eine Vielzahl unterschiedlicher Lösungen entwickelt, die zur Engpassbeseitigung auf der Nationalstrasse N1 im Bereich Bern Nord zwischen den Verzweigungen Bern Weyermannshaus und Schönbühl beitragen könnten. Die entwickelten Varianten wurden in einem dreiphasigen Verfahren von dem anfangs entwickelten Variantenfächer auf die abschliessend intensiv zu untersuchenden Varianten sukzessive reduziert.

Nach einer Grobbewertung hinsichtlich der verkehrlichen Wirkung wurden die verbliebenen Varianten vertieft und systematisch hinsichtlich ihrer bautechnischen, verkehrlichen, raumplanerischen und umweltrechtlichen Machbarkeit untersucht. In der letzten Projektphase wurden sechs Varianten (Ausbau, Bypass jeweils ohne/mit Halbanschluss Grauholz sowie Kombinations- und Verzichtsvariante) im Vergleich mit dem Referenzzustand mit dem Ziel bewertet, die zweckmässigste Lösung zur Beseitigung des Engpasses zu finden. Dazu wurden eine Nutzwertanalyse, eine Kostenwirksamkeitsanalyse und eine erweiterte Kosten-Nutzen-Analyse durchgeführt.

Aufgrund prognostizierter Entwicklungen der Fahrgastzahlen im Eisenbahnverkehr sind Kapazitätsengpässe in den Bahnhöfen zu erwarten. Auch entwickeln sich grosse Bahnhöfe immer mehr zu "Einkaufszentren mit Bahnanschluss", was die Belastung der Publikumsanlagen mit so genanntem "bahnfremden Verkehr" erhöht.
Eine agentenbasierte Mikrosimulation der Fussgängerbewegungen im Bahnhof Luzern soll die Auswirkungen dieser Entwicklungen visualisieren. Auf der Basis einer detaillierten Fussgängerzählung und SBB-Daten zu Einsteigern, Aussteigern und Umsteigern wurde eine umfassende Quelle- Zielmatrix zwischen allen Ein- und Ausgängen und den laut Fahrplan verkehrenden Zügen erstellt.

Die Ergebnisse der Simulation lieferten eine Vielzahl von Kennwerten wie z.B. Reisezeiten der Agenten, Dichten auf den Perrons oder Belastungen der Anlagen (z.B. Treppen und Rolltreppen). Auf Basis der Simulation konnten Engpässe und Hindernisse, auch im Hinblick auf eine mögliche Evakuierung, identifiziert und Empfehlungen für zu treffende Massnahmen sowie Nachweise der Wirkungen dieser Massnahmen erarbeitet werden.

Im Zusammenhang mit der Gebietsentwicklung in Andermatt wird der Bahnhof der Matterhorn-Gotthard-Bahn umgebaut: Die Perron werden neu über eine zentrale Personenunterführung erschlossen, welche sogleich als Verbindungselement zwischen dem Dorf Andermatt und dem neuen Entwicklungsgebiet dient. Die Seilbahnstation wird neu erstellt und ebenfalls unterirdisch an die neue Unterführung angeschlossen, sodass Umsteigevorgänge von Bahn zur Seilbahn und umgekehrt neu direkt via Unterführung abgewickelt werden können.

Für den Anschluss der Seilbahn an die Unterführung wurden verschiedene Varianten ausgearbeitet, welche aus personenhydraulischer Sichtweise beurteilt werden sollten. Dazu wurde eine Hochrechung der zu erwartenden Personenströme vorgenommen, quasi-dynamische Berechnungen der zu erwartenden Personenströme durchgeführt und mithilfe einer VISSIM-Fussgängersimulation geprüft. Zusätzlich wurde ein Sicherheitsnachweis gemäss den Vorgaben des Bundesamts für Verkehr (BAV) für die Publikumsanlagen des Bahnhofs Andermatt erarbeitet.

Der Ausbau der N5 entlang des Neuenburger Sees führt dazu, dass der bestehende Anschluss Serrières den künftigen Verkehrsbelastungen nicht mehr genügt. Darüber hinaus ist die Kantonsstrasse, die die Autobahn überquert, für den Veloverkehr auszubauen.
Für den Anschluss war eine Lösung mit zwei Kreiseln vorgesehen, die aufwändig und unter Betrieb nur schwer realisierbar gewesen wäre.
Es konnte eine Lösung vorschlagen werden, die weitgehend der bestehenden Anschlussgeometrie entspricht, die um Radwege ergänzt wird. Lichtsignalanlagen mit optimierten Programmen führen zu einer Entschärfung gegenüber der heutigen Situation und bieten Kapazität, um die hohen prognostizierten Verkehre bewältigen zu können. Die notwendigen Umbauarbeiten sind überschaubar und günstig.

Als weitere Lösung wurde eine Verkehrsführung vorgeschlagen, die zwei Konfliktstellen zwischen besonders starken Verkehrsströmen vermeidet. Damit bietet diese Lösung die höchste Leistungsfähigkeit, Die Knotengeometrie basiert auch in diesem Fall zu einem grossen Teil auf dem Netz des Ausgangszustands.

Mit dem geplanten Umbau des Nationalstrassenanschlusses Chur Süd wurden Überlegungen zur Leistungsfähigkeit des Anschlusses als «Grosskreisel» angestellt und entsprechende Berechnungen für den geplanten Kreisel durchgeführt. 

In diesem Zusammenhang prüften wir verschiedene Varianten zur Verkehrsführung im Bereich des Anschlusses, insbesondere auch auf dem untergeordneten städtischen Netz. Mit Hilfe von Simulationen wurden Kennwerte zu den Verkehrsabläufen erzeugt, die neben der statischen Berechnung der Leistungsfähigkeit vor allem eine Beurteilung der Dynamik des Gesamtsystems und einen technischen Vergleich der Varianten ermöglichten. Die Simulationsergebnisse ermöglichten zudem eine qualitative Beurteilung der Verkehrsabläufe und zeigten dank der anschaulichen Visualisierungen des Verkehrsablaufes Engpässe oder mögliche Systemschwächen auf.